消化器癌治療への応用をめざした生存シグナル活性化機構の解明

• 研究課題/領域番号: 14370182
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 消化器内科学
• 研究機関: 熊本大学 (2003-2004); 大阪大学 (2002)
• 研究代表者: 佐々木 裕 熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 教授 (70235282)
• 研究分担者: 寺崎 久泰 熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 助手 (50381009) ; 永濱 裕康 熊本大学, 医学部附属病院, 助手 (60381000) ; 田中 基彦 熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 助手 (20346985) ; 石田 永 大阪大学, 医学部附属病院, 医員(臨床研究) ; 大川 和良 大阪大学, 医学部附属病院, 医員(臨床研究)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 13,200千円 (直接経費: 13,200千円); 2004年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 2003年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2002年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
• キーワード: 生存シグナル / アポトーシス / 肝がん / Akt / PKA / p38MAPK / Bcl-2 family / 抗がん剤 / Bcl-2 / 肝細胞癌 / 抗癌剤 / 肝癌

研究概要

細胞死はFasリガンド、TNFα、抗がん剤、放射線などからの死のシグナルが、さまざまな機序でcaspase cascadeを活性化することによりもたらされる。この活性化を調節するものがインスリンやIGF-1などからの生存シグナルである。生存シグナル伝達分子であるAktやPKAは、Bcl-2ファミリーの中でアポトーシス促進的に働くBADを燐酸化し、アポトーシス抑制的に働くBcl-2/Bcl-XLとの複合体より解離させる。その結果、Bcl-2/Bcl-XLがミトコンドリアからのチトクロームCの遊出を阻害してcaspase cascadeの活性化を抑える。
ヒト肝がん組織(T)20症例での解析では、生存シグナル系であるAktやPKAの活性が非がん部(NT)に比し有意に上昇し、BADの燐酸化も増強していた。またアポトーシス最終実行分子であるcaspase 3の活性が低下しており、その活性とBAD燐酸化との間には負の相関関係が認められた。これらの結果より、ヒト肝癌組織では生存シグナルがアポトーシス抵抗性に関与している可能性が示された。そこでヒト肝がん細胞株において、PI-3 kinase阻害剤やA kinase阻害剤にて生存シグナルを抑制すると、BADの燐酸化は減弱しcaspase 3活性は上昇し、その結果、細胞数は約70%に減少した。さらに生存シグナル阻害剤との抗癌剤との併用を行うと抗癌剤の殺細胞効果が増強した。以上の結果より、生存シグナル活性化は肝がん細胞のアポトーシス抵抗性の一翼を担うことを見出した。
一方、死のシグナル伝達分子であるMAPK super-familyの1つであるp38MAPKは、生存シグナルとは逆にTではNTに比して有意にその活性が低下していた。そこでMKK6の恒常的活性体を用いてp38MAPKを活性化すると、肝がん細胞株をアポトーシスに誘導しうることを明らかにした。さらに抗がん剤の添加により活性酸素が発生させると、p38MAPKの活性化を介して肝がん細胞株にアポトーシスを惹起しうることも見出した。
以上の成績から、活性化した生存シグナル系と減弱したp38MAPK活性が肝がん細胞におけるアポトーシス抵抗性の一翼を担っており、これらを標的にした新たな肝がん治療法の可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] New Perspective in Cancer Research and Therapy (2005)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, Y.
  • 雑誌名: Apoptosis resistance in the tumor cells of the liver and gastrointestinal tract(Eds.S.Kuriyama, H.Yoshiji)(Resaerch Signport, Kerala, India) ページ: 71-84
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ninjurin increases p21 expression and induces cellular senescence in human hepatoma cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Toyama, T., et al.
  • 雑誌名: J.Hepatol. 41 ページ: 637-643
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Interferon therapy for aged patients with chronic hepatitis C : improved survival in patients exhibiting a biochemical response. (2004)
  • 著者名/発表者名: Imai, Y., Kasahara, A., Tanaka, H., Okanoue, T., Hiramatsu, N., Tsubouchi, H., Yoshioka, K., Kawata, S., Tanaka, E., Hino, K, Hayashi, K, Tamura, S., Itoh, Y., Sasaki, Y., Kiyosawa, K., Kakumu, S., Okita, K., Hayashi, N.
  • 雑誌名: J.Gastroenterol. 39 ページ: 1069-1077
  • NAID: 10014116243
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ninjurin increases p21 expression and induces cellular senescence in human hepatoma cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Toyama, T., Sasaki, Y., Horimoto, M., Iyoda, K., Yakushijin, T., Ohkawa, K., Takehara, T., Kasahara, A., Araki, T., Hori, M., Hayashi, N.
  • 雑誌名: J.Hepatol 41 ページ: 637-643
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ninjurin increases p21 expression and induces cellular senescence in human hepatoma cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Toyama, T., et al.
  • 雑誌名: J.Hepatol 41 ページ: 637-643
• [雑誌論文] Expression and role of MICA and MICB in human hepatocellular carcinomas and their regulation by retinoic acid. (2003)
  • 著者名/発表者名: Jinushi, M., et al.
  • 雑誌名: Int.J.Cancer 104 ページ: 354-361
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Involvement of the p38 mitogen-activated protein kinase cascade in human hepatocellular carcinoma. (2003)
  • 著者名/発表者名: Iyoda, K., et al.
  • 雑誌名: Cancer 97 ページ: 3017-3026
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Hepatitis C virus core protein differently regulates the JAK-STAT signaling pathway under interleukin-6 and interferon-gamma stimuli. (2003)
  • 著者名/発表者名: Housui, A., et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 278 ページ: 28562-28571
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] CD1d-mediated stimulation of natural killer T cells selectively activates hepatic natural killer cells to eliminate experimentally disseminated hepatoma cells in murine liver. (2003)
  • 著者名/発表者名: Miyagi, T., et al.
  • 雑誌名: Int.J.Cancer 106 ページ: 81-89
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Inhibition of angiotensin II activity enhanced the antitumor effect of cyclooxygenase-2 inhibitors via insulin-like growth factor I receptor pathway. (2003)
  • 著者名/発表者名: Yasumaru, M., et al.
  • 雑誌名: Cancer Res. 63 ページ: 6726-6734
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Critical role of MICA/B expression on interferon α-stimutaled dendritic cells in NK cell activation : Impairment in chronic hepatitis C virus infection. (2003)
  • 著者名/発表者名: Jinushi, M., Takehara, T., Kanto, T., Tatsumi, T., Groh, V., Spies, T., Miyagi, T., Suzuki, T., Sasaki, Y., Hayashi N.
  • 雑誌名: J.Immunol. 170 ページ: 1249-1256
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Impaired expression of proteasome subunits and human leukocyte antigens class I in human colon cancer cells. (2003)
  • 著者名/発表者名: Miyagi, T., Tatsumi, T., Takehara, T., Kanto, T., Kuzushita, N., Sugimoto, K., Jinushi, M., Kasahara, A., Sasaki, Y., Hori, M., Hayashi, N.
  • 雑誌名: J.Gastroenterol.Hepatol. 18 ページ: 32-40
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Changes in gene expression profile -by HCV core protein in cultures liver cells : analysis by DNA array assay. (2003)
  • 著者名/発表者名: Ohkawa, K., Ishida, H., Nakanishi, F., Housui, A., Sato, A., Ueda, K., Takehara, T., Kasahara, A., Sasaki, Y., Hori, M, Hayashi, N.
  • 雑誌名: Hepatol.Res. 25 ページ: 396-408
  • NAID: 10016177216
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Intravenous injection of naked plasmid DNA encoding hepatitis B virus (HBV) produces HBV and induces humoral immune response in mice. (2003)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, T., Takehara, T., Ohkawa, K., Ishida, H., Jinushi, M., Miyagi, T., Sasaki, Y., Hayashi, N.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 300 ページ: 784-788
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Expression and role of MICA and MICB in human hepatocellular carcinomas and their regulation by retinoic acid. (2003)
  • 著者名/発表者名: Jinushi, M., Takehara, T., Tatsumi, T., Kanto, T., Groh, V., Spies, T., Kimura, R., Miyagi, T., Mochizuki, K., Sasaki, Y., Hayashi N.
  • 雑誌名: Int.J.Cancer 104 ページ: 354-361
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Involvement of the p38 mitogen-activated protein kinase cascade in human hepatocellular carcinoma. (2003)
  • 著者名/発表者名: Iyoda, K., Sasaki, Y., Horimoto, M., Toyama, T., Yakushijin, T., Sakakibara, M., Takehara, T., Fujimoto, J., Hori, M., Wands, JR., Hayashi, N.
  • 雑誌名: Cancer 97 ページ: 3017-3026
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Hepatitis C virus core protein differently regulates the JAK-STAT signaling pathway under interleukin-6 and interferon-gamma stimuli. (2003)
  • 著者名/発表者名: Housui, A., Ohkawa, K., Ishida, H., Sato, A., Nakanishi, F., Ueda, K., Takahara, T., kasahara, A., Sasaki, Y., Hori, M., Hayashi, N.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 278 ページ: 28562-28571
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] CD1d-mediated stimulation of natural killer T cells selectively activates hepatic natural killer cells to eliminate experimentally disseminated hepatoma cells in murine liver. (2003)
  • 著者名/発表者名: Miyagi, T., Takehara, T., Tatsumi, T., Kanto, T, Suzuki, T., Jinushi, M., Sugimoto, K., Sasaki, Y., Hori, M., Hayashi N.
  • 雑誌名: Int.J.Cancer 106 ページ: 81-89
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Inhibition of angiotensin II activity enhanced the antitumor effect of cyclooxygenase-2 inhibitors via insulin-like growth factor I receptor pathway. (2003)
  • 著者名/発表者名: Yasumaru, M., Tsuji, S., Tsujii, M., Irie T., Komori, M., Kimura, A., Nishida T., Kakiuchi, Y., Kawai, N., Murata H., Horimoto M., Sasaki, Y., Hayashi, N., Kawano, S., Hori, M.
  • 雑誌名: Cancer Res. 63 ページ: 6726-6734
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A novel tool for detecting amyloid deposits in systemic amyloidosis in vitro and in vivo. (2003)
  • 著者名/発表者名: Ando, Y., Haraoka, K., Terazaki, H., Tanoue, Y., Ishikawa, K., Katsuragi, S., Nakamura, M., Sun, X., Nakagawa, K., Sasamoto, K., Takesako, K., Ishizaki, T., Sasaki, Y., Doh-ura, K.
  • 雑誌名: Lab.Invest. 83 ページ: 1751-1759
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Tumor necrosis factor-α stimulates invasion of Src acivated intestinal cells. (2002)
  • 著者名/発表者名: Kawai, N., Tsuji, S., Tsujii, M., Ito, T., Yasumaru, M., Kakiuchi, Y., Kimura, A., Komori, M., Sasaki, Y., Hayashi, N., Kawano, S., Dubos, R., Hori, M.
  • 雑誌名: Gastroenterology 122 ページ: 331-339
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A single nucleotide polymorphism of the low molecular mass polypeptide 7 gene influences the interferon response in patients with chronic hepatitis C. (2002)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, Y., Kuzushita, N., Takehara, T., Kanto, T., Tatsumi, T., Miyagi, T., Jinushi, M., Ohkawa, K., Horimoto, M., Kasahara, A., Hori, M., Sasaki, Y., Hayashi, N.
  • 雑誌名: J.Viral Hepat. 9 ページ: 377-384
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cyclooxygenase-2 activity altered the cell-surface carbohydrate antigens on colon cancer cells and enhanced liver metastasis. (2002)
  • 著者名/発表者名: Kakiuchi, Y., Tsuji, S., Tsujii, M., Kawai, N., Murata H., Yasumaru, M., Kimura, A., Komori, M., Irie T., Miyoshi E., Sasaki, Y., Hayashi, N., Kawano, S., Hori, M.
  • 雑誌名: Cancer Res. 62 ページ: 1567-1572
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The enzymatic basis for the conversion of nonfucosylated to fucosylated alpha-fetoprotein by acyclic retinoid treatment in human hepatoma cells : activation of alpha 1-6 fucosyltransferase. (2002)
  • 著者名/発表者名: Noda, K., Miyoshi, E., Kitada, T., Nakahara, S., Gao, C.X., Honke, K., Shiratori, Y., Moriwaki, H., Sasaki, Y., Hayashi, N., Hori, M., Taniguchi, N.
  • 雑誌名: Tumor Biol. 23 ページ: 202-211
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] An enzymatic method of analysis for GDP-L-fucose in biological samples, involving high-performance liquid chromatography. (2002)
  • 著者名/発表者名: Noda, K., Miyoshi, E., Nakahara, S., Ihara, H., Gao, C.X., Honke, K., Yanagitani, S., Sasaki, Y., Hayashi, N., Hori, M., Taniguchi, N.
  • 雑誌名: Anal.Biochem. 310 ページ: 100-106
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Gastrin enhances gastric mucosal integrity through cyclooxygenase-2 upregulation in rats. (2002)
  • 著者名/発表者名: Komori, M., Tsuji, S., Sun, W.H., Tsujii, M., Kawai, N., Yasumaru, M., Kakiuchi, Y., Kimura, A., Sasaki, Y., Higashiyama, M., Kawano, S., Hori, M.
  • 雑誌名: Am.J.Physiology : GI and Liver Physiology 283
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Frontiers in Hepatology, HCV/Oxidative Stress and Liver Disease (2002)
  • 著者名/発表者名: Ohkawa, K., Housui, A., Sasaki, Y., Hayashi, N.
  • 雑誌名: Hepatitis C virus core-mediated alteration of gene expression and signal transduction in the host cell(ed.K.Okita)(Springer-Verlag, Tokyo) ページ: 19-31
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] "New Perspective in Cancer Research and Therapy" Apoptosis resistance in the tumor cells of the liver and gastrointestinal tract (2005)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, Y.
  • 出版者: Resaerch Signport, Kerala, India,
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] In : "New Perspective in Cancer Research and Therapy" Apoptosis resistance in the tumor cells of the liver and gastrointestinal tract
  • 著者名/発表者名: Sasaki, Y.
  • 出版者: Resaerch Signport, Kerala, India(In press)
• [文献書誌] Kawai, N., et al.: "Tumor necrosis factor-α stimulates invasion of Src activated intestinal cells"Gastroenterology. 122. 331-339 (2002)
• [文献書誌] Kakiuchi, Y., et al.: "Cyclooxygenase-2 activity altered the cell-surface carbohydrate antigens on colon cancer cells and enhanced liver metastasis"Cancer Res.. 62. 1567-1572 (2002)
• [文献書誌] Jinushi, M., et al.: "Expression and role of MICA and MICB in human hepatocellular carcinomas and their regulation by retinoic acid"Int.J.Cancer. 104. 354-361 (2003)
• [文献書誌] Ivoda.K., et al.: "Involvement of the p38 mitogen-activated protein kinase cascade in human hepatocellular carcinoma"Cancer. 97. 3017-3026 (2003)
• [文献書誌] Housui, A., et al.: "Hepatitis C virus core protein differently regulates the JAK-STAT signaling pathway under interleukin-6 and interferon -gamma stimuli"J.Biol.Chem.. 278. 28562-28571 (2003)
• [文献書誌] Yasumaru, M., et al.: "Inhibition of angiotensin II activity enhanced the antitumor effect of cyclooxygenase-2 inhibitors via insulin-like growth factor I receptor pathway"Cancer Res.. 63. 6726-6734 (2003)
• [文献書誌] 外山 隆, 佐々木 裕, 林 紀夫: "「Annual Review 消化器 2002」肝臓7.肝細胞癌の病態と診断(分担)"中外医学社. 4 (2002)
• [文献書誌] Kawai, N., et al.: "Tumor necrosis factor-α stimulates invasion of Src acivated intestinal cells"Gastroenterology. 122. 331-339 (2002)
• [文献書誌] Kakiuchi, Y., et al.: "Cyclooxygenase-2 activity altered the cell-surface carbohydrate antigens on colon cancer cells and enhanced liver metastasis"Cancer Res.. 62. 1567-1572 (2002)
• [文献書誌] Jinushi, M., et al.: "Critical role of MICA/B expression on interferon α-stimutaled dendritic cells in NK Cell activation : Impairment in chronic hepatitis C virus infection"J. Immunol. 170. 1249-1256 (2003)
• [文献書誌] Jinushi, M., et al.: "Expression and role of MICA and MICB in human hepatocellular carcinomas and their regulation by retinoic acid"Int. J. Cancer. 104. 354-361 (2003)
• [文献書誌] Miyagi, T., et al.: "CD1d-mediated stimulation of natural killer T cells selectively activates hepatic natural killer cells to eliminate experimentally disseminated hepatoma cells in murine liver"Int. J. Cancer. (in press).
• [文献書誌] Iyoda, K., et al.: "Involvement of the p38 mitogen-activated protein kinase cascade in human hepatocellular carcinoma"Cancer. (in press).
• [文献書誌] 外山 隆, 佐々木 裕, 林 紀夫: "「Annual Review 消化器 2002」肝臓7.肝細胞癌の病態と珍断(分担)"中外医学社. 4 (2002)